Kvarcinio šildytuvo gedimo matomos ir nematomos išlaidos
Gamybos vadovas mato pakaitinio kvarcinio panardinamojo šildytuvo pirkimo užsakymo kainą: maždaug 2500 USD. Balanse nematoma visos veiklos sąnaudos, kurias sukėlė tas vienintelis gedimas.
Prieš pradedant techninę priežiūrą, vonia turi būti nusausinta ir atvėsinta. Gamyba toje linijoje sustoja visai pamainai. Jau apdorojami ruošiniai gali būti išmesti į metalo laužą, jei gedimo metu buvo prarasta temperatūros kontrolė. Techninės priežiūros specialistai valandų valandas ištraukia sutrupėjusius kvarco fragmentus iš bako dugno. Pakaitinis šildytuvas reikalauja kruopštaus montavimo ir laipsniško pakaitinimo ciklo-prieš atnaujinant gamybą.
Kai šios paslėptos išlaidos yra sumuojamos, vieno kvarcinio šildytuvo gedimas gamybinėje dengimo arba cheminio frezavimo linijoje paprastai kainuoja nuo 8 000 iki 15 000 USD bendras veiklos poveikis. Įrenginiai, kurie kasmet patiria du ar tris gedimus vienai linijai, sugeria išlaidas, kurios gerokai viršija matomą šildytuvo pirkimo kainą.
Lūžių gedimo mechanizmas
Kvarciniai panardinamieji šildytuvai sugenda dėl mechaninio lūžimo, o ne dėl cheminio skilimo. Medžiaga yra beveik inertiška daugumoje rūgščių, įskaitant HF. Tačiau terminis šokas, mechaninis siūbuojančių ruošinių poveikis ir vibracijos{2}}sukeltas nuovargis sukelia staigius, nenuspėjamus gedimus.
Kvarcinis apvalkalas, esantis 120 laipsnių kampu, atsitrenkęs į kambario temperatūros tirpalą, patekęs į dalį, patiria vietinį šiluminį įtempį, viršijantį 50 MPa. Tai viršija praktinį kvarco atsparumą tempimui ir sukelia mikro-įtrūkimus, kurie plinta iki katastrofiško gedimo.
Suskilęs kvarcas išskiria aštrius fragmentus į proceso vonią. Šios skeveldros gali įstrigti ruošinio plyšiuose, subraižyti užbaigtus paviršius arba pažeisti siurblio sparnuotės pasroviui. Valymo procesas prailgina prastovos laiką gerokai ilgiau nei pats šildytuvas.
1 lentelė. Kvarcinio šildytuvo gedimas ir PTFE šilumokaičio sąnaudų palyginimas (metinis vienam bakui)
| Išlaidų kategorija | Kvarcinis šildytuvas (2 gedimai per metus) | PTFE šilumokaitis (0 gedimų per metus) |
|---|---|---|
| Šildytuvo pakeitimo kaina | $5,000 | $0 |
| Gamybos prastovos (16 val.) | $9,600 | $0 |
| Išmesti ruošiniai | $3,200 | $0 |
| Techninės priežiūros darbai | $1,800 | 200 USD (metinė patikra) |
| Vonios tirpalo praradimas / praskiedimas | $1,400 | $0 |
| Bendros metinės išlaidos | $21,000 | $200 |
Išlaidos pagrįstos vidutinės{0}}apimties darbų parduotuvės duomenimis. Prastovos, įvertintos 600 USD per valandą, atsižvelgiant į pajamų įnašą.
PTFE šilumokaičio sprendimas
PTFE šilumokaitis visiškai pašalina lūžio gedimo mechanizmą. Fluoropolimeriniai vamzdeliai yra lankstūs ir elastingi, sugeria šiluminį ir mechaninį įtempimą, kuris suardo kvarcą. Terminis šokas neturi įtakos PTFE, kuris atlaiko temperatūros pokyčius nuo -200 laipsnių iki +260 laipsnių be struktūrinių pokyčių.
Mechaninis apdirbamų ruošinių arba įrankių smūgis sukelia laikiną elastingą PTFE vamzdelio deformaciją, o ne lūžį. Po smūgio medžiaga grįžta į pradinę formą. Į proceso vonią nepatenka jokių fragmentų. Jokio valymo nereikia. Joks gamybos laikas neprarandamas dėl poveikio įvykių.
Cheminė PTFE inertiškumas yra lygus kvarcui arba viršija jį visose rūgštyse, išskyrus karštus koncentruotus šarmus. Aukšto dažnio paslaugoje PTFE yra pranašesnis. Fosforo rūgštyje abi medžiagos yra inertiškos. Anoduojančių koncentracijų sieros rūgštyje cheminiu požiūriu abu veikia vienodai.
Gyvenimo ciklo sąnaudų palyginimas per penkerius metus
Kvarcinį šildytuvą, kurio vidutinis laikas tarp gedimų yra šeši mėnesiai, per penkerius metus reikia pakeisti dešimt. Sukauptos matomos ir paslėptos išlaidos, darant prielaidą, kad gedimų lygis yra pastovus, sudaro apie 105 000 USD už vieną baką.
PTFE šilumokaičiui, kurio cheminių ar mechaninių gedimų per penkerius metus nenumatyta, nėra jokių pakeitimo išlaidų, su gedimu{0}}susijusių prastovų ir laužo dėl šildytuvo gedimo. Kasmetinė vizualinė apžiūra ir retkarčiais nuplaunama-atlieka visą priežiūros reikalavimą.
Pradinė PTFE šilumokaičio pirkimo kaina paprastai yra 2–3 kartus didesnė nei kvarcinio šildytuvo. Daugumos programų atsipirkimo laikotarpis dėl išvengtų išlaidų yra mažesnis nei 12 mėnesių. Vėlesni metai reiškia grynai veiklos santaupas.
Santrauka
Kvarcinio panardinamojo šildytuvo gedimas sukelia išlaidas, kurios gerokai viršija matomą pakeitimo pirkimo užsakymą. Prastovos, laužas, valymo darbai ir gamybos sutrikimai padidina tikrąjį finansinį poveikį. Neprognozuojamas lūžių gedimų pobūdis apsunkina gamybos planavimą ir mažina pristatymo patikimumą.
PTFE šilumokaitis pašalina lūžimo režimą dėl medžiagos lankstumo ir tvirtumo. Nulis pakeitimo įvykių per visą įrangos eksploatavimo laiką paverčia metines kvarcinio šildytuvo išlaidas į vienkartines-kapitalines investicijas ir beveik{2}}nulines priežiūros išlaidas.
Įrenginiams, norintiems kiekybiškai palyginti konkrečių operacijų sąnaudas, inžinerinė analizė yra prieinama pateikus esamą šildytuvo gedimo istoriją, gamybos prastovų vertę, vonios chemiją ir darbinės temperatūros specifikacijas.
